學霸的軍工科研系統 第262章

　　已經走到門口的閻忠諗[了擺手：

　　“現在有了這麼能幹的下一代，正好我這把老骨頭也有點喫不消了，還是搞一些強度沒有那麼高的項目吧……”

　　說完便快步消失在了門外的轉角處。

　　“唉……老閻話是這麼說，但是他們那燃氣輪機設計室還不是成天通宵亮燈……”

　　海誼德搖搖頭，然後把手中的一個信封和兩張單獨的紙交給常浩南：

　　“你的正式任命文件，不過原件但咱們所裏得留檔，我額外給你影印了一份，拿走留個紀念吧。”

　　“我估計可見的未來之內，都不會有比你更年輕的型號總師了……”

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　　很快，劉永全和另外幾名在太行發動機項目中負責子系統設計的主要成員便來到了旁邊的那間會議室。

　　相比於之前渦噴14和殲8C那論箱計數的紙質文件檔案，渦扇10因爲進度本身很慢，加上很多技術資料已經實現了電子化，因此在架勢上倒是顯得輕巧很多。

　　劉永全很快打開隨身攜帶的筆記本電腦，花費十幾分鍾時間打開了一系列工程文件。

　　都是設計圖。

　　但基本全是用CAD畫的截面圖。

　　只有最前面的風扇和最後面的噴管部分完成了3D建模，不過也還比較粗糙。

　　畢竟整個太行項目組之前根本沒多少人手，也正常。

　　“也不怕常總您笑話，我們之前確實也出過幾個初步的設計方案，但完成度都比較差，這已經是最近開始，而且進度最好的一個了。”

　　劉永全說着有些不好意思地把電腦推到常浩南面前：

　　“更早的那些，我們自己到後面都設計不下去，完全都是廢案，這個也是之前從您那偷師過一些東西，又借鑑了不少國外成熟型號之後才搞到的這一步。”

　　“沒關係，我也只是看看。”

　　常浩南對於這個現狀並不感到意外，畢竟就連渦噴14在他大改之前都有不少拼湊的痕跡，渦扇10就更別說了。

　　而他幾乎是一打眼就看出來了這一版設計的原型是什麼。

　　“3級風扇、9級壓氣機、1級高壓渦輪、兩級低壓渦輪……這是以GE9核心機爲基礎衍生出來的吧？”

　　看到這個設計的時候，常浩南已經基本瞭解渦扇10當下所處的階段了——

　　儘管由於他帶來的蝴蝶效應，在一些細節上採用了更加先進的設計，但這個版本總體上還是個仿製的F110發動機。

　　也就是F15和F16的兩種動力之一。

　　劉永全和另外幾個人互相對視了幾眼：

　　“常總眼光確實厲害，就是我們從CFM56-3發動機上面借鑑出來的。”

　　他們在設計的時候本來也沒想過要把總體技術來源給藏起來，但常浩南只是看了幾秒鐘就能精確判斷出來，那也着實不太容易。

　　海誼德本來以爲常浩南看到這個方案會比較失望，結果後者又盯着電腦屏幕看了大概十幾分鍾後，卻滿意地點了點頭：

　　“能從CFM56出發，設計到這種程度，已經算是相當不錯了。”

　　這倒不是常浩南安慰另外幾個人。

　　華夏手頭又沒有現成的F110發動機可供參考。

　　要知道CFM56其實是波音737的動力之一，是個大涵道比渦扇發動機，在總體設計上跟戰鬥機用的小涵道比渦扇區別還是挺明顯的。

　　所以劉永全等人實際上是從CFM56上反推得到了GE9核心機，又在後者基礎上搞出了這麼個極其接近F110的設計。

　　確實很不錯了。

　　“不過。”

　　在給予高度評價之後，常浩南卻又搖搖頭，隨即話鋒一轉：

　　“GE9核心機，還有F110發動機確實都是好東西，但並不適合我們華夏的實際情況。”

　　至少不適合現在這條時間線上，我重生之後的實際情況——他隨後又在心裏補充了一句。

　　在上一世，渦扇10最終實現定型裝機的版本，還真就是從這個跟F110一母同胞的設計方案中衍生出去的。

　　只不過隨着常浩南帶給這個世界的變動愈發增大，以及他本身的能力水平（當然也包括系統等級）越來越高，很多事情已經不好直接照抄前世的經驗了。

　　“這……”

　　剛剛還有點興奮的劉永全頓時又緊張起來：

　　“所以這個方案……”

　　“當然不是完全沒有價值，一些細節部分還是可圈可點，甚至能沿用下來的。”

　　常浩南伸長胳膊，從海誼德旁邊的桌面上抽出一沓紙：

　　“不過總的來說，大部分內容肯定還是要推倒重來，至少，必須搞出一個真正適合我們自己的核心機來。”

第416章 抉擇，渦扇的10技術路線

　　“GE9這個核心機哪裏都好，但總壓比實在太高，而且低展弦比的壓氣機葉片對於我們來說，無論設計還是製造都是個全新的課題，既然有了渦噴14的成功經驗，那就完全沒必要在這種地方另起爐竈……”

　　常浩南一邊介紹一邊在紙上飛速寫下了幾串數字：

　　“目前世界上幾種主流的第三代大推力渦扇發動機，F100和AL31F的壓比都在24-25範圍內，而F110的壓比一枝獨秀，應該有將近31。我看你們這個設計，甚至還給壓氣機用了效率更高的彎掠葉片設計，恐怕壓比要奔着32-33去，這樣對於我們渦扇10的兩個裝機對象來說，適裝性就會非常差……”

　　航發畢竟不可能一直呆在地面測試臺架上，而是要裝到飛機上面，真正升空飛行的。

　　所以哪怕未來航空動力系統真的獨立出來、發動機項目不再作爲飛機項目的配套而存在了，設計航發也不可能不考慮裝機對象的實際情況。

　　壓比高，確實是好事，但絕對不是無腦越高越好。

　　過高壓比的發動機，尤其是渦扇發動機在超過聲速之後，壓氣機耗功會飛快增加，導致等熵壓縮線右移，壓氣機效率降低，循環功減少。

　　紙面上的總壓比雖然還是很高，但實際可用的有效壓比反而低了。

　　反應在實際性能上就是這個發動機中低速狀態一條龍，速度高了就變成一條蟲。

　　F110和F404/414都有這個毛病。

　　差距大到什麼程度呢。

　　這兩臺技術水平明明更先進的發動機，在超音速狀態下不僅推力曲線不如AL31F和RD93，甚至連油耗表現都不如後兩者。

　　這是個被基本物理原理限制住的問題。

　　除非搞出可變循環發動機，否則無法從根源上實現各種工況下性能的兼顧。

　　F22上面的F119發動機爲了超音速性能就選擇了和F110完全相反的設計，結果就是不開加力即可超音速巡航，但軍推狀態下的油耗奇高無比，導致整個飛機在內油量巨大的情況下反而變成了個小短腿。

　　並不是普惠的設計師能力不行。

　　取捨而已。

　　ATF項目誕生於冷戰高峯期，當時的作戰想定就是在歐洲上空進行短促的高強度戰鬥，然後要麼被擊落要麼返航，並不需要多大航程。

　　只不過計劃趕不上變化，等到2005年F22服役的時候，發現自己竟然要到廣袤的太平洋地區去發揮餘熱，結果就顯得性能跟需求脫節了。

　　當然，儘管不可能從根本上解決問題，但還是有辦法改善的——

　　給飛機重新設計個匹配更好、升壓能力調節範圍更廣一些的可調進氣道就行了。

　　後來的新型號F15就採用了這種思路。

　　至於F16和F18麼……

　　笑死，中型機要什麼超音速性能，老實一邊待著去。

　　而眼下的情況是，殲11的總體設計是蘇27的，那個機身+進氣道的基礎設計就已經有很逆天的升壓能力，真想要調低還不太容易。

　　殲10則乾脆已經確定採用不可調的DSI進氣道，同樣也不可能因小失大，把進氣道狀態固定在一個低效率低升壓比的狀態下。

　　所以渦扇10在具體技術層面雖然可以自由發揮，但在性能風格的取捨上，還是得走F100/AL31F的路線，把升壓比確定在25附近爲宜。

　　航空發動機總體設計是一個極其複雜的系統工程，這在真正意義上的“設計”工作開始之前就已經體現出來了。

　　“哦……”

　　常浩南的一番解釋結束，海誼德和劉永全幾個人大眼瞪小眼地對視了幾下。

　　大家都是專業技術人員，儘管之前經驗不足沒想到這一層，但現在別人都已經說出來了那肯定還是能聽懂的。

　　“但是常總，如果把升壓比限制住的話，那這個發動機在亞音速狀態下的整體表現，尤其是油耗和推重比肯定就要受到影響了啊……”

　　第三代戰鬥機主要的性能優化區間，肯定還是在高亞音速到跨音速這一段。

　　無論F100、AL31F還是RD93，它們都犧牲了一定程度的亞音速性能，尤其是RD93，低速下的巨大油耗（還是雙發）加上本就不多的內油直接給米格29帶來了機場保衛者的名號。

　　對於預計可能要在遠離機場的地方進行高強度作戰的華夏空軍來說，這確實是個比較關鍵的問題。

　　“是啊常總，殲11有9噸內油，倒是不在乎一點油耗高低，但我看殲10那個身板，內油量應該不是很樂觀吧……”

　　旁邊的海誼德也表達了相同的顧慮。

　　實際上這也是最開始611所在設計殲10的時候，直接把內側的兩個掛架綁定了副油箱的主要原因之一。

　　AL31FN終究也是AL31F，只是稍微改了一些配件盒位置之類的細枝末節而已，發動機還是那個發動機。

　　裝在殲10上之後，不帶副油箱狀態下的航程實在是沒眼看。

　　不過常浩南果斷地搖了搖頭：

　　“油耗的問題，可以通過再提高50-100℃的渦輪前溫度來解決。”

　　這是相當簡單粗暴的辦法，但也是最有效的。

　　常浩南在渦噴14上面就採用了相同的做法，保證了殲8C不同高度和速度段下的性能兼顧。

　　“常總，我們第三代大推的渦輪前溫度現在就設定在1200℃附近，對於咱們的材料學水平來說這已經是個不低的門檻了，要是再往上加……”

　　劉永全作爲航發設計人員，自然也通盤考慮過這些問題，但看看旁邊拿着筆頭都沒抬的常浩南，再想想渦噴14那邊的事情，好像也沒有那麼不可思議。

　　不過遲疑了一會之後他還是開口道：

　　“再往上加的話，我擔心整個項目的風險程度和進度失控啊。”

　　1200℃，已經是國際第三代渦扇發動機的主流水平。

　　要在短時間內造出耐熱水平反超美利堅的渦輪盤和渦輪葉片，確實還是小有難度。

　　材料學這種東西，很難有什麼投機取巧的機會。

　　華夏如今已經可以拿出跟ReneN5性能類似的鎳基高溫合金原材，但還是那個老問題，你要造東西，光有一塊原材是沒什麼用的，對於每一種材料都還需要有後續加工處理等一系列配套研究，這些東西同樣相當耗費時間和資源。

　　如果放棄目前手裏已經有一定配套研究成果和工業實踐經驗的第二代合金材料，直接往第三代跳，那這裏面的風險可就很很難說了。

　　“直接換材料當然還是太激進了……”

　　在直接用系統積分把TORCH Multiphysics給砸出來之後，常浩南目前已經處在“破產”邊緣，沒那麼多積分用來全方位拉高整個材料學領域的水平。

　　這種提高方式也過於生硬，並不符合常浩南一開始定下的行事邏輯。

　　再退一步講，就算有系統幫忙，中間過程一切順利，靠他一個人要想解決中間的無數問題少說也得幾年時間。

　　而常浩南的規劃是儘可能讓安裝了渦扇10的至少原型機有機會參加兩年多以後的50週年國慶閱兵。

　　乾等材料肯定來不及。

　　“所以我準備在渦輪結構上採用新的主動冷卻方案，目前的氣膜孔冷卻還有很大潛力可挖，在不換基體材料的情況下，把渦前溫度提高50-100℃問題不大。”

　　說完之後，他沒有管旁邊目瞪口呆的幾個人，而是重新拿過面前那張畫了簡單示意圖的圖紙：

　　“至於你們剛剛說的推重比問題，我們直接放棄3-9-1-2這個結構，或者說是這種結構。”

　　“啊？”

　　會議室裏面的另外幾人只覺得自己的大腦因爲在短時間內接收了太多信息，已經瀕臨死機了：

　　“不用這種結構……難道用離心式壓氣機？”

　　氣輪機的透平式壓氣機根據原理可以簡單分爲離心式和軸流式，一般來說，除了早期羣魔亂舞的階段之外，絕大多數渦噴/渦扇發動機都已經統一使用軸流式，只有一部分渦槳/渦軸發動機會採用離心式的設計。

　　“當然不是……”

　　常浩南有些無奈：

　　“我的意思是，採用更高效率的單級負荷來降低壓縮機的級數，把三級風扇壓縮成1級或者2級風扇，9級高壓壓氣機變成6級或者7級，考慮到整個壓縮系統在一臺發動機裏面的重量佔比在60%左右，如果能在這部分減少20%的重量，那整個發動機的推重比少說能提高10%左右。”

　　“伱們還記着上次開會的時候，我拿出來做算例的那個‘超高負荷吸附式彎掠聯合前緣邊條葉片’麼？”

　　海誼德上次沒去開會，但劉永全是去了的。